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德研制增強(qiáng)型非晶鍺光伏電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:296次  |  2023年08月14日  

由于a-Ge:H具有很強(qiáng)的光學(xué)約束和高吸收系數(shù),吸收器的厚度可以減少到5至10納米,同時仍然可以達(dá)到5%的不透明太陽能電池的效率


(PV-Tech訊)德國特種航天中心(DLR)的研究人員開發(fā)了一種基于超薄n-i-p吸收層堆疊和薄膜光譜選擇性過濾器的選擇性太陽能電池。他們聲稱它可以用來生產(chǎn)光譜選擇性光伏組件,并有可能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)光伏、溫室和光生物反應(yīng)器。


他們在“Spectralengineeringofultra-thingermaniumsolarcellsforcombinationphotovoltaicandphotosynthesis”一文中介紹了他們的研究成果,該文章最近發(fā)表在《OpticsExpress》上。該器件是一種增強(qiáng)型非晶鍺(a-Ge:H)太陽能電池,可以將光限制在超薄吸收器中。


學(xué)者們說:“由于a-Ge:H具有很強(qiáng)的光學(xué)約束和高吸收系數(shù),吸收器的厚度可以減少到5至10納米,同時仍然可以達(dá)到5%的不透明太陽能電池的效率。我們選擇非晶鍺而不是非晶硅作為吸收劑材料,是因?yàn)樗鼘?00納米以上的波長具有更高的吸收系數(shù)?!?/p>


該小組表示該技術(shù)僅依靠等離子體增強(qiáng)氣相沉積和磁控濺射,這些都是成熟的、經(jīng)過工業(yè)驗(yàn)證的薄膜沉積方法。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

研究員NorbertOsterthun說:“目前我們準(zhǔn)備了一個項(xiàng)目,其中光譜選擇性太陽能電池將被放大到小型模塊尺寸。然后,這些模塊將在阿爾梅里亞和奧爾登堡的溫室環(huán)境中進(jìn)行測試,代表了歐洲兩個非常相關(guān)的溫室栽培地區(qū)的條件?!?/p>


光譜選擇性細(xì)胞使用了所謂的"綠色間隙"和光譜中的紅外線(IR)部分,這些部分不被植物用于光合作用。


Osterthun補(bǔ)充道:“我們的細(xì)胞只吸收太陽光中的綠光和紅外光譜部分,同時透射葉綠素在光合作用過程中吸收的藍(lán)光和紅光?!?/p>


研究小組用透明的導(dǎo)電金屬-氧化物-金屬氧化物(MOMO)多層構(gòu)建了該細(xì)胞。


據(jù)稱該電池的功率轉(zhuǎn)換效率為1.6%和2.3%,藍(lán)色透射率在16%和4%之間,紅色透射率在48%和34%之間。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

學(xué)者們說:“在MOMO反射器中研究了三種不同的銀層厚度,通過調(diào)整銀層厚度,可以改變用于照亮藻類或植物和用于產(chǎn)生光電流的光之間的比例。該太陽能電池顯示出巨大的潛力,可以將光伏與光合作用相結(jié)合,達(dá)到太陽能電池在生物反應(yīng)器、溫室或農(nóng)田上的新應(yīng)用?!?/p>


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